Устройство и принцип работы коробки передач Multitronic

Чтобы любой автомобиль смог начать движение, необходимо должным образом передать крутящий момент, который вырабатывает двигатель на ведущие колеса транспортного средства. Для этой цели существует трансмиссия. Общее устройство, а также принцип действия этой системы машины рассматривается в другой статье. Пару десятилетий назад у большинства автомобилистов был не такой большой выбор: автопроизводители предлагали им либо механику, либо автомат.

На сегодняшний день существует большое разнообразие трансмиссий. Ключевым элементом в системе является коробка передач. Этот агрегат обеспечивает корректный отбор мощности с мотора, и передает вращательные движения на ведущие колеса. В зависимости от модификации КПП она может работать без разрыва потока мощности или с периодическим отсоединением/соединением коробки и мотора для переключения передач.

Самой распространенной модификацией является механическая коробка (о принципе ее работы и устройстве имеется отдельный обзор). Но для любителей повышенного комфорта разработано большое количество автоматических коробок. Отдельно рассказывается о разных модификациях таких трансмиссий. Вот лишь некоторые примеры таких коробок:

• Автоматическая КПП Tiptronic (о ней читайте здесь);
• Роботизированная коробка Easytronic (она подробно обсуждается в другом обзоре);
• РКПП DSG – одна из самых популярных модификаций роботов (подробно о ее плюсах и минусах читайте отдельно) и т.д.

Один из типов трансмиссий – бесступенчатый или вариатор. О том, что это такое, и как он работает, тоже имеется отдельная статья. Multitronic можно считать усовершенствованным вариантом этой разновидности трансмиссий.

Рассмотрим устройство КПП мультитроник, как работает такая система, какие у нее достоинства и недостатки, а также некоторые проблемы с механизмами.

Что такое трансмиссия Multitronic?

Компания Audi, входящая в состав концерна VAG (подробно об этом объединении читайте отдельно), разработала бесступенчатый тип трансмиссии Мультитроник. Другое название разработки s tronic Audi. В названии трансмиссии прослеживается связь с родственным аналогом Tiptronic. Понятие «Multi» отлично подходит к рассматриваемому типу коробок, потому что передача крутящего момента имеет большое число передаточных соотношений в процессе работы агрегата.

Конструкция данного вариатора будет состоять из:

• Многодисковой муфты фрикционного типа, предназначенной для движения вперед (подробней устройство рассматривается здесь);
• Многодисковой муфты фрикционного типа, отвечающей за задний ход авто;
• Планетарного механизма;
• Цепной передачи (в отличие от стандартных вариаторов данная модификация оснащается уже не ремнем, а цепью, что увеличивает рабочий ресурс устройства);
• Промежуточной передачи;
• Главной передачи;
• Дифференциала (подробно данный механизм рассматривается в другом обзоре);
• ЭБУ или электронного блока управления.

Многодисковая фрикционная муфта, отвечающая за передний и задний ход, выполняют функцию корзины сцепления, которая разрывает передачу крутящего момент в процессе перехода между режимами (передняя скорость, парковка, задний ход и т.д.). Планетарный элемент предназначен для движения машины задним ходом. В остальном передача крутящего момента будет происходить с ведущего шкива (с ним соединяется фрикцион через промежуточный вал) на ведомый за счёт стальной цепи. Ведомый шкив соединен с главной передачей.

Для управления передаточным числом используется гидравлический блок (он перемещает стенки шкивов для изменения диаметра каждого из них), а также несколько датчиков. Сенсоры в электронной системе отвечают за:

• Определение позиции рычага, расположенного на селекторе;
• Контроль температуры рабочей жидкости;
• Давление масла в трансмиссии;
• Обороты валов на входе и выходе из КПП.

Блок управления прошивается на заводе. На основании сигналов, поступающих от всех датчиков, в микропроцессоре активируются разные алгоритмы, изменяющие передаточные соотношения между шкивами.

Немного позже мы рассмотрим, как работает каждый из этих компонентов. Сейчас немного обсудим, чем вариаторная КПП прельщает многих автовладельцев. Если сравнивать гидротрансформаторный автомат с вариатором, то первый тип трансмиссии требует больше топлива для движения автомобиля. Также в ней изменение скоростей происходит не всегда на самом оптимальном для качественной динамичности транспортного средства режиме работы ДВС.

На производство вариатора уходит меньше материалов, а технология изготовления несколько проще. Но, несмотря на это, по сравнению с классическими коробками, в которых крутящий момент передается через шестерни, вариатор – достаточно необычный агрегат отбора мощности. Как уже мы обратили внимание, вместо ремня для вращения ведомого вала используется цепь из стали.

Цепь устанавливается между двумя шкивами с конической формой. Эти элементы закреплены на ведущем и ведомом валах. Каждый шкив способен изменять диаметр благодаря перемещению боковых элементов. Чем меньше расстояние между стенками в шкиве, тем больший диаметр будет в оси вала. Конструкция вариатора по сравнению с обычным автоматом легче. Это позволяет использовать данную разработку в малогабаритных ситикарах, для которых вес имеет важную роль, потому что под капот зачастую они получают слабый мотор.

Еще одной отличительной особенностью вариатора Мультитроник является отсутствие гидротрансформатора. Во всех АКПП, кроме роботизированных вариантов (здесь подробней читайте о том, чем робот отличается от автомата), используется этот механизм. Он в первую очередь нужен для того, чтобы водитель смог спокойно запустить мотор, и машина могла корректно начать движение. Вместо него система Multitronic оснащена пакетом сцеплений (многодисковый фрикционный элемент для задней и передней передачи) и двухмассовым маховиком (подробно о том, чем он отличается от обычного маховика, рассказывается в другой статье).

Принцип работы Multitronic

Работа трансмиссии Мультитроник практически идентична классическому вариатору. Обычный вариант имеет одну особенность, которая не нравится многим автомобилистам. При постоянной скорости трансмиссия работает тихо, и мотора практически не слышно. Но когда водитель давит педаль газа в пол, обороты ДВС подскакивают, а машина ускоряется медленно. Конечно, это касается работы первых вариаторов, появившихся в 1980-90-хгодах.

Для устранения данного эффекта производители начали внедрять в трансмиссию виртуальные передачи. Каждой из них полагается свое соотношение диаметров осей шкивов. Управление имитацией переключения скоростей осуществляется при помощи рычага, установленного на селектор КПП или подрулевых лепестков.

Этот принцип работы имеет также и мультитроник от Ауди, обновившийся в 2005-м году. При размеренной езде коробка повышает/понижает скорость транспортного средства так же, как обычный вариатор. Но для динамичного разгона используется режим «Sport», который имитирует работу автоматической коробки (передаточный коэффициент между шкивами не плавный, а фиксированный).

Как работает Multitronic?

Итак, в основном мультитроник будет работать по такой же схеме, что и классический вариатор, оснащенный гидротрансформатором. Когда двигатель работает, отбор мощности происходит через два шкива, соединенные цепью. Рабочий режим зависит от установок водителя (в какое положение он перемещает рычаг на селекторе). Постепенно разгоняя машину, трансмиссия изменяет расстояние между боковыми частями шкивов, увеличивая диаметр на ведущем, и уменьшая на ведомом (тот же принцип имеет цепная передача на горном велосипеде).

Ведомый шкив соединен с главной передачей, которая в свою очередь связана с механизмом, предназначенным для того, чтобы крутить каждое ведущее колесо. Весь процесс контролируется ЭБУ. Рассмотрим, в чем особенность работы некоторых главных элементов данной трансмиссии.

Многодисковые муфты

Как говорилось ранее, роль фрикционов заключается в том, чтобы обеспечивать связь между маховиком и промежуточным валом трансмиссии. Они заменяют классическое сцепление, которое устанавливается в механических и роботизированных КПП. По своей конструкции данные муфты не отличаются от аналогов, используемых в автоматах для переключения скоростей.

Эти элементы никогда не работают одновременно, потому что каждая из них отвечает за свое направление движения автомобиля. Когда водитель перемещает рычаг на селекторе в позицию D, зажимается муфта передней скорости. Положение R приводит к отключению этой муфты и активирует второй фрикцион, отвечающий за задний ход.

Позиция рычага N и Р деактивирует обе муфты, и они находятся в разомкнутом состоянии. Подобные муфты применяются только в компоновке с двухмассовым маховиком. Причина в том, то этот диск устраняет крутильные колебания, идущие от коленчатого вала (подробней о том, зачем в машине маховик и какие бывают модификации этой детали силового агрегата, читайте в другой статье).

Планетарный механизм

Как говорилось ранее, данный механизм предназначен только для движения машины в режиме R (задний ход). Когда водитель активирует переднюю скорость, блок фрикционных дисков зажимается, благодаря чему соединяются между собой вал на входе КПП и водило. В этом случае планетарная передача заблокирована, и находится в свободном вращении с ведущим валом.

Когда активируется задняя скорость, коронная шестеренка блокируется на корпусе механизма, передний фрикцион разжимается, и зажимается задняя муфта. Благодаря этому обеспечивается передача крутящего момента в другом направлении, и колеса крутятся так, что машина начинает двигаться назад.

Передаточное число в этом случае равно единице, а скорость движения транспорта управляется ЭБУ в зависимости от оборотов мотора, положения педали акселератора и других сигналов.

Вариаторная передача

Ключевой механизм, без которого не будет работать коробка, это вариаторная передача. Вариаторная в том смысле, что механизм обеспечивает большое количество вариантов соотношений диаметров между шкивами.

В устройство каждого шкива входит по два конических диска, способных перемещаться относительно оси вала. Благодаря этому центральная часть устройств, на которых размещается цепь, увеличивается/уменьшается в соответствии с требуемым значением.

Ведущий шкив соединяется с коленвалом при помощи промежуточной передачи. На главную передачу вращение поступает через цепь и ведомый шкив. Особенность такой конструкции в том, что электроника плавно изменяет диаметр контактной части шкива и цепи. Благодаря этому смена скоростей происходит незаметно для водителя (нет турбоям или разрыва мощности при переходе на другую передачу).

Чтобы диски каждого шкива могли перемещаться по валу, каждый из них подсоединен к гидроцилиндру. Каждому механизму полагается по два гидроцилиндра. Один отвечает за прижимное усилие цепи к поверхности шкива, а другой изменяет передаточное отношение за счет увеличения/уменьшения диаметра шкива.

Система управления

В систему управления трансмиссией входят такие элементы:

• Гидравлический блок;
• ЭБУ;
• Датчики.

Каждый из датчиков фиксирует разные параметры трансмиссии и автомобиля. Например, это количество оборотов ведущего и ведомого валов, насколько эффективно охлаждение системы смазки, а также напора смазочного материала. Наличие тех или иных датчиков зависит от года выпуска трансмиссии и ее модели.

В задачу электронного блока управления входит сбор сигналов от датчиков. В микропроцессоре активируются разные алгоритмы, которые определяют, каким должно быть передаточное отношение в конкретный момент движения транспорта. Также он отвечает за включение муфты передней или задней скорости.

Несмотря на то, что в данной модификации коробки передач не используется гидротрансформатор, гидравлика в ней все же присутствует. Гидроблок нужен для подключения/отключения соответствующей фрикционной муфты. Рабочая жидкость в магистрали меняет свое направление, а блок управления определяет, каким должно быть усилие на диски для эффективного зацепления. Для изменения направления потока масла используется электромагнитный клапан.

Дополнительной функцией гидроблока является охлаждение муфт в процессе их работы, чтобы поверхности дисков не перегревались, из-за чего они потеряют свои свойства. Конструкция гидроблока подразумевает наличие таких элементов:

• Золотника;
• Гидроклапанов;
• Электромагнитных клапанов, отвечающих за изменение давления в системе.

Для работы гидравлического блока необходим индивидуальный масляный насос. В данном случае используется шестеренчатая модификация, который имеет механическую связь с первичным валом КПП. В качестве дополнительной помпы производитель оснастил систему эжекционным насосом (обеспечивает циркуляцию за счет разрежения рабочей жидкости в одной полости). Его задача – охлаждать рабочую жидкость, обеспечивая ее циркуляцию по магистрали.

Чтобы масло в магистрали не перегревалось, в трансмиссии используется отдельный радиатор (подробней устройство и принцип работы данного компонента рассматривается отдельно).

В чем проблема трансмиссии s tronic Audi Мультитроник?

Итак, если Multitronic является усовершенствованной версией классического вариатора, что с ней не так, из-за чего многие автомобилисты с опаской рассматривают возможность приобретения авто с такой коробкой?

В первую очередь стоит обратить внимание на то, что вариатор предлагается, как вариант, повышающий комфорт при вождении. Автопроизводитель подразумевает, что комфортная это размеренная езда без резкого ускорения. Это похоже больше на спокойную прогулку по живописной местности, чем спринтерский забег на соревнованиях. По этой причине данная трансмиссия не предназначена для спортивного стиля вождения.

Ранние модели мультитроников были способны передавать в пределах 300 Нм. крутящего момента. Более поздние разработки имеют немного увеличенное значение – до 400 Ньютонов. Больше многорядная цепь просто не выдержит. По этой причине агрегат настроен на плавное повышение мощности на привод. Износ цепи зависит от того, насколько часто водитель подвергает коробку максимальным нагрузкам.

Идеальной парой для бесступенчатой коробки является бензиновый мотор. У него может быть высокий крутящий момент, но он повышается в большом диапазоне, благодаря чему обеспечивается плавное ускорение транспорта, а максимум Ньютонов доступно почти на пике оборотов.

Гораздо хуже мультитроник переносит работу в паре с производительным дизелем. Помимо того, что максимальный крутящий момент доступен уже на средних оборотах мотора, он резко меняется. Из-за этого цепь быстрее изнашивается.

Еще одна проблема заключается в том, что к замене трансмиссионного масла нужно подходить с особенным вниманием, и не допускать превышения регламента замены. О том, какое масло заливается в коробку, читайте здесь. Плановое ТО коробки нужно проводить приблизительно через 60 тысяч км. пробега. Более точный интервал указывает автопроизводитель.

К симптомам, свидетельствующим о поломке Multitronic, относятся:

• Срабатывает подсветка всех режимов на селекторе КПП, независимо от положения рычага;
• Машина потеряла плавность набора скорости – стала дергаться;
• После перехода на режим D мотор глохнет;
• При включении задней скорости частично или полностью пропадает тяга на колеса;
• Переход на нейтральную скорость N не прерывает отбор мощности, и машина продолжает движение;
• На скорости до 50км/ч наблюдается произвольное изменение передаточного соотношения при одинаковом положении педали газа.

Сколько стоит контрактная коробка передач multitronic? – ремонт мультитроника ауди

Хотя многие СТО предоставляют услуги по ремонту коробок мультитроник, многие автомобилисты оказываются перед выбором: стоит ли ремонтировать ее или лучше купить подержанный агрегат на вторичном рынке, например, на разборке. Причина в том, что цена ремонта данной трансмиссии почти в два раза больше, чем покупка рабочего устройства.

Еще один ориентир заключается в том, с какой целью нужно заменить или отремонтировать коробку. Если машина дорога автовладельцу, и он не планирует в ближайшее время ее продавать, то, возможно, есть резон в том, чтобы вкладывать серьезные средства в ремонт агрегата. В случае плановой продажи транспортного средства дешевле будет купить рабочую коробку на разборке. В этом случае можно будет продать авто по приемлемой цене.

Благо, что рынок подержанных запчастей, механизмов и агрегатов предлагает большой ассортимент, в том числе и для ремонта данного типа коробки. Основная причина в том, что это трансмиссия от легендарных автомобилей – Audi, которые известны своим высоким качеством.

Стоит ли бояться коробки передач Multitronic?

АКПП Multitronic чаще устанавливалась на переднеприводные Audi. Но это правило не касается моделей с нестандартным кузовом, например, кабриолетов (об особенностях этого типа кузова читайте отдельно).

Во многих случаях мультитроник начинал капризничать спустя одну-две сотни тысяч километров пробега. Но чаще всего это связано не с износом деталей агрегата, а с поломкой или сбоями блока управления. В этом случае проблема решается покупкой нового контроллера.

Что касается установки на автомобиль, оснащенный дизелем, то не всегда это автоматически означает быструю поломку коробки. Известны случаи, когда машина в такой компоновке отходила 300 тысяч, и трансмиссия в ней ни разу не ремонтировалась.

Приобретая подержанный автомобиль, необходимо выяснить, в каком состоянии находится коробка транспорта. Если есть средства для обслуживания и небольшого ремонта агрегата, а также опыт в эксплуатации таких КПП, то можно не бояться приобретать транспорт с подобной трансмиссией. Конечно, есть и нечестные продавцы, которые заверяют, что автомобиль правильно эксплуатировался, а на самом деле транспорт лишь немного подремонтировался для предстоящей продажи. В отдельном обзоре мы обсуждали, на что еще необходимо обращать внимание при покупке подержанного автомобиля.

Неплохо Мультитроник справляется и с городским режимом. Водителю нужно привыкнуть к тонкостям работы такой трансмиссии. Конечно, достаточно рискованно покупать Audi c Multitronic на вторичном рынке. По сравнению с типтроником или той же механикой данная коробка выдерживает не настолько большой пробег. Но не все так драматично, как рисуют многие автомобилисты. Если был куплен подержанный автомобиль, то есть большая вероятность, что машина с уже отработавшей свой рабочий ресурс коробкой. Естественно, такое приобретение влетит новому владельцу в копеечку. Но в общем данный тип коробок работает надежно.

В каких моделях Audi использовалась трансмиссия Multitronic?

На сегодняшний день производство мультитроника уже завершено (последняя трансмиссия данного типа сошла с конвейера в 2016-м году), поэтому нового авто с Multitronic уже не найти. Она устанавливалась преимущественно в премиальных автомобилях компании audi. Чаще ее можно встретить в комплектации А4; А5; А6, а также А8.

Так как Multitronic в основном использовался в переднеприводных авто, то следует ожидать, что такая машина с автоматической коробкой (выпускаемая до 2016-го года) будет оснащаться этой трансмиссией, хотя бывают и исключения.

Также стоит учесть, что данная разработка не использовалась вместе с системой Quattro. Крайне редко встречались модификации, которые были адаптированы именно для этого привода. Но в основном мультитроник на нем не использовался. Вот в каких моделях, которые продаются на вторичном рынке, можно встретить автоматическую коробку вариаторного типа (модели Audi):

• А4 в кузовах В6, В7 и В8;
• А5 в кузове 8Т;
• А6 в кузовах С5, С6 и С7;
• А7 в кузове С7;
• А8 в кузовах D3, а также D4.

Как узнать, есть ли в автомобиле трансмиссия Multitronic?

Учитывая, что автоматические коробки одного типа могут по-разному выглядеть, визуально определить, какой трансмиссией оснащен конкретный автомобиль, крайне сложно. Как же определить, стоит ли Multitronic в рассматриваемой модели?

В основном это можно определить по тому, как ведет себя трансмиссия во время набора скорости автомобиля. Если ощущается четкое переключение скоростей, и в этот момент обороты мотора прилично понижаются, значит, в паре с двигателем стоит коробка с двойным сцеплением типа Tiptronic от Ауди.

Наличие ниши в селекторе для имитации ручного переключения (+ и -) не обязательно означает, что производитель оснастил машину чем угодно, только не мультитроником. В данном случае тоже предлагались варианты с имитацией ручного управления переходом с одной скорости на другую.

Когда в процессе размеренного разгона авто ощущается небольшой переход через каждые 20 км/ч., но при этом нет значительных изменений в оборотах ДВС, это указывает на то, что в автомобиле стоит Мультитроник. Такого эффекта нет в коробках с фиксированным изменением передаточных чисел.

Коробка Мультитроник: ее преимущества и недостатки

Ввиду конструктивных особенностей вариаторная коробка передач не способна передавать высокий крутящий момент от мотора на ведущие колеса. Несмотря на то, что инженеры десятилетиями пытаются устранить этот недостаток, пока полностью этого достичь не получается. Хотя некоторым автопроизводителям удалось создать неплохие модели автомобилей, способных восхитить любителей спортивной езды. Примером тому служит разработка Subaru – Limeatronic, которая устанавливается в модели Levorg.

Что касается коробки Мультитроник, которая использовалась в некоторых моделях Ауди, то к преимуществам данной трансмиссии можно отнести:

• Высокая плавность хода, а также комфортная динамика, которая свойственна всем бесступенчатым типам трансмиссий, но при этом динамика транспортного средства не зависит исключительно от оборотов мотора;
• Благодаря тому, что между переключением скоростей нет промежутков (изменение передаточного числа происходит без разрыва крутящего момента), автомобиль разгоняется быстрее, чем оснащенный другим автоматическим типом коробки;
• Агрегат не использует большего количества масла, как в случае с аналогами, работающими от гидротрансформатора, поэтому конструкция намного легче. Благодаря этому и более качественному принципу задействования крутящего момента трансмиссия позволяет экономить топливо по сравнению с аналогами, оснащенными гидротрансформатором;
• Машина лучше реагирует на нажатие педали газа.

Но, несмотря на свою эффективность, у Мультитроника имеется ряд серьезных недостатков:

1. При остановке транспорта под горку машина может скатываться, если колодки ручного тормоза плохо прижимаются к диску;
2. Автопроизводитель не рекомендует транспортировать поломавшийся автомобиль при помощи буксировки – лучше воспользоваться эвакуатором;
3. Детали данной трансмиссии имеют небольшой рабочий ресурс;
4. При выходе из строя коробки ее ремонт обходится дорого, а специалистов, разбирающихся в устройстве данной трансмиссии, не так уж и много.

В другой статье рассматривается сравнение вариатора и роботизированной коробки.

Выводы

Итак, по сравнению с другими автоматическими коробками передач у Мультитроника есть свои преимущества, например, плавность разгона и неплохая экономичность. Если своевременно ухаживать за этим узлом автомобиля, то он будет работать достаточно долго. Но восстановление агрегата после его поломки всегда будет связано с серьезными растратами. Бывает так, что мастера СТО говорят, что в этой коробке масло не меняется, то лучше не спорить, а просто найти другую мастерскую.

Дополнительно предлагаем небольшой видео-обзор о распространенных неисправностях вариаторной коробки Multitronic от Audi:

Что ломается, разваливается и изнашивается в вариаторе Audi Multitronic (01J)?